專利名稱：城市配網(wǎng)中值電阻接地快速選線跳閘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種跳閘裝置，尤其是一種城市配網(wǎng)中值電阻
接地快速選線跳閘裝置，屬于電力安全設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)申請(qǐng)人了解，就目前技術(shù)水平來看，城市6-35kV中壓電網(wǎng)中 性點(diǎn)非直接接地方式主要有中性點(diǎn)不接地方式、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接 地方式和中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式。
其中，中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地有三種.A.中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地，接地 電流為200-2000A,其單相接地電流較大，對(duì)系統(tǒng)安全的危害程度也 會(huì)增大，同時(shí)跳閘次數(shù)較多，供電可靠性降低；B.中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地， 接地電流小于20A，主要用在廠礦系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)， 一般電容電流 小于20A的系統(tǒng)。C.中值電阻接地，動(dòng)作電流在50-200A之間，選線 主要采用功率方向原理，由于故障線路零序電流相位滯后零序電壓相 位90° ,非故障線路零序電流相位超前零序電壓相位90。，因此保護(hù) 裝置可以根據(jù)零序電壓和零序電流的相位和大小來選擇故障線路。
在實(shí)際的使用中，由于線路中沒有零序電壓互感器，只能通過三 相電壓矢量合成，利用軟件進(jìn)行計(jì)算得到，電流互感器的制造誤差以 及線路上的各種干擾信號(hào)都成為影響選線準(zhǔn)確性的因素。此外，零序 電流互感器在安裝過程中極易不一致，由于各條出線上電流互感器的 變比不同，結(jié)果往往導(dǎo)致選線錯(cuò)誤，給電力企業(yè)安全生產(chǎn)帶來諸多麻 煩。
檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?00310119119. 2的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一 種小電流接地電網(wǎng)單相接地故障選線方法與裝置，但其中技術(shù)方案并 不能解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的選線錯(cuò)誤問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種 城市配網(wǎng)中值電阻接地快速選線跳閘裝置，該裝置可以提供所需的 零序電路幅值和相位，從而在發(fā)生單相接地故障時(shí)，為測(cè)控裝置采 用橫向和縱向比較法進(jìn)行判斷處理奠定基礎(chǔ)，克服采用功率方向選 線存在的易發(fā)生選線錯(cuò)誤的缺點(diǎn)，確保電力企業(yè)安全生產(chǎn)。
為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的城市配網(wǎng)中值電阻接地快速 選線跳閘裝置包括分別與母線上各電路出線耦合的出線零相序電流 互感器，所述各出線零相序電流互感器的輸出端分別接測(cè)控裝置對(duì) 應(yīng)的出線電流采樣信號(hào)輸入端，所述母線還接Z型接地變壓器，所 述Z型接地變壓器的中性點(diǎn)通過中值電阻接地，所述中值電阻的接 地端與接地零相序電流互感器耦合，所述接地零相序電流互感器的 輸出端接測(cè)控裝置的接地電流采樣信號(hào)輸入端，所述Z型接地變壓 器的中性點(diǎn)還通過單相電壓互感器的原邊線圏接地，所述單相電壓 互感器的副邊線圈接測(cè)控裝置的電壓采樣信號(hào)輸入端。
本實(shí)用新型不僅通過各出線零相序電流互感器將各出線的信號(hào)
輸入到測(cè)控裝置，還通過單相電壓互感器以及接地零相序電流互感
器將Z型接地變壓器中性點(diǎn)的電壓、電流信號(hào)送入控制器，因此可
以充分利用零序電路的幅值和相位，為采用橫向和縱向比較奠定了
基礎(chǔ)，從而可以充分比較每一條線路接地前后的零序電流值以及所
有線路之間的零序電流值，準(zhǔn)確判斷出接地的線路，克服傳統(tǒng)零序
功率方向選線存在的缺點(diǎn)，保證電力企業(yè)安全生產(chǎn)。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
本實(shí)施例的城市配網(wǎng)中值電阻接地快速選線跳閘裝置如圖1所
示，包括Z型接地變壓器1TM、零序電流互感器TA、單相電壓互感 器1TV、三相斷i 各器1QS、中電阻1ZR，各出線零序電流互感器 1TA-48TA以及控制器XHK。其連接關(guān)系為Z型接地變壓器1TM經(jīng)過 三相斷路器1QS連接到母線，其中性點(diǎn)經(jīng)連接到中電阻1ZR，該電阻 的另一端穿過零序電流互感器TA后接地，換言之，中值電阻的接地 端與接地零相序電流互感器耦合，該接地零相序電流互感器的輸出 端接測(cè)控裝置HXK的接地電流采樣信號(hào)輸入端。Z型接地變壓器的中 性點(diǎn)還通過單相電壓互感器的原邊線圈接地，其副邊線圏接測(cè)控裝 置HXK的電壓采樣信號(hào)輸入端。源自母線的各條出線裝設(shè)穿心耦合 連接的零序電流互感器1TA - 48TA。各出線零相序電流互感器的輸出 端分別接測(cè)控裝置XHK對(duì)應(yīng)的出線電流采樣信號(hào)輸入端。測(cè)控裝置 XHK由PC104工控才幾構(gòu)成。
上述三相斷路器1QS作為母線和接地變壓器1TM的斷開點(diǎn)，接 地變壓器1TM用來產(chǎn)生中性點(diǎn)，單相電壓互感器1TV將中性點(diǎn)電壓 信號(hào)送入控制器XHK，用于判斷系統(tǒng)是否發(fā)生單相接地故障。電阻 1ZR平時(shí)投入，可以起到限制制單相接地過電壓和抑制鐵磁諧振的作 用。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，電阻1ZR可以限制系統(tǒng)的過電壓，同 時(shí)提供零序有功電流供選線使用。零序電流互感器1TA 48TA完成 1~48路線路零序電流的采樣，該信號(hào)送入控制器XHK進(jìn)行接地選 線，選線結(jié)果可以作用于跳閘。如果單相接地時(shí)間超過3秒鐘，斷 路器1QS自動(dòng)跳閘，保護(hù)電阻不被燒毀。
當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于中性點(diǎn)經(jīng)過一個(gè)中值電阻接地，以線路1發(fā)生金屬性接地為例，從零序電流的幅值上分析，故障線
路會(huì)流過一個(gè)IOOA左右的零序電流，而非故障線路上流過的零序電 流則可忽略不計(jì)；從零序電流的相位上分析，故障線路零序電流相 位滯后零序電壓相位90° ,非故障線路零序電流相位超前零序電壓 相位90° 。若線路l經(jīng)一定數(shù)值的電阻接地的情況，相對(duì)金屬性接 地的情況，故障線路上流過的零序電流會(huì)變小到50A左右，但與非 故障線路上流過的零序電流相比，還是有差別很大的，不會(huì)影響選 線的準(zhǔn)確性。
測(cè)控裝置采用橫向比較與縱向比較相結(jié)合的方法判定選線。橫 向比較法是指對(duì)于同 一條線路接地前后零序電流的變化進(jìn)行判斷， 故障線路具有非常明顯的零序電流增量，非故障線路的零序電流增 加不明顯，據(jù)此特征可以很準(zhǔn)確的選出故障線路；橫向比較法對(duì)各 線路上的電流互感器極性和變比沒有要求?？v向比較法是指對(duì)于 全體線路接地前后零序電流的變化進(jìn)行綜合比較，找出變化最大的 一條線路，即為故障線路；縱向比較法可以有效的排除誤選的可能， 對(duì)各線路上的電流互感器極性沒有要求，對(duì)變比一致性的要求也不 高。
采用橫向比較法與縱向比較法相結(jié)合的判定算法對(duì)電流互感器 的變比一致性要求低，不依賴于電流互感器的極性，并且與功率的 方向無關(guān)；由于中性點(diǎn)中電阻的存在，接地前后零序電流變化明顯， 選線準(zhǔn)確率高。通過本實(shí)用新型，保護(hù)裝置可以快速準(zhǔn)確的判斷出 故障線路。
因此與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本實(shí)施例的裝置有兩大特點(diǎn) 一是在系 統(tǒng)的中性點(diǎn)接入中值電阻，發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過接地點(diǎn)的電 流限制在100A以下，可以有效抑制接地點(diǎn)弧光過電壓，和鐵》茲諧振的產(chǎn)生；二是在判斷接地線路過程中，選線算法利用出線零序電流 的大小，充分比較接地前后的變化，以及數(shù)條出線之間的差異，達(dá) 到準(zhǔn)確選線的目的，算法和系統(tǒng)的線路長(zhǎng)度，零序電流互感器的變 比、；敗性無關(guān)。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等 同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求1.一種城市配網(wǎng)中值電阻接地快速選線跳閘裝置，包括分別與母線上各電路出線耦合的出線零相序電流互感器，所述各出線零相序電流互感器的輸出端分別接測(cè)控裝置對(duì)應(yīng)的出線電流采樣信號(hào)輸入端，其特征在于所述母線還接Z型接地變壓器，所述Z型接地變壓器的中性點(diǎn)通過中值電阻接地，所述中值電阻的接地端與接地零相序電流互感器耦合，所述接地零相序電流互感器的輸出端接測(cè)控裝置的接地電流采樣信號(hào)輸入端，所述Z型接地變壓器的中性點(diǎn)還通過單相電壓互感器的原邊線圈接地，所述單相電壓互感器的副邊線圈接測(cè)控裝置的電壓采樣信號(hào)輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市配網(wǎng)中值電阻接地快速選線跳閘 裝置，其特征在于所述母線經(jīng)斷路器接Z型接地變壓器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市配網(wǎng)中值電阻接地快速選線跳閘 裝置，其特征在于所述測(cè)控裝置由工控機(jī)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種城市配網(wǎng)中值電阻接地快速選線跳閘裝置，屬于電力安全設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括分別與母線上各電路出線耦合的出線零相序電流互感器，母線還接Z型接地變壓器，Z型接地變壓器的中性點(diǎn)通過中值電阻接地，中值電阻的接地端與接地零相序電流互感器耦合，輸出端接測(cè)控裝置，Z型接地變壓器的中性點(diǎn)還通過單相電壓互感器的原邊線圈接地，副邊線圈接測(cè)控裝置的電壓采樣信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型可以充分利用零序電路的幅值和相位，為采用橫向和縱向比較奠定了基礎(chǔ)，從而可以充分比較每一條線路接地前后的零序電流值以及所有線路之間的零序電流值，準(zhǔn)確判斷出接地的線路，克服傳統(tǒng)零序功率方向選線存在的缺點(diǎn)，保證電力企業(yè)安全生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/02GK201398065SQ20092004195
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者姚瑞清, 濤 田, 石連虎 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司南京供電公司;思源電氣股份有限公司